如何增加 Oracle 存储系统的容量

利用混合列压缩

作者：Tom Luckenbach

在 Oracle Pillar Axiom 存储系统上启用混合列压缩；这样可以有效地将存储容量增加 10-15 倍，提高性能并节约硬件成本。  


2013 年 2 月发布

本文讨论使用 Oracle Pillar Axiom 存储系统时如何启用混合列压缩。

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注：请参见“另请参见”章节，详细了解使用混合列压缩的技术细节和商业优势。

关于混合列压缩

混合列压缩技术实现了高级数据压缩，由于减少了 I/O，所以能够节约成本和空间，并提高性能。该技术经过优化，可同时使用 Oracle 存储设备上的数据库和存储功能，是仓库压缩和存档压缩的支持技术。

根据实施的不同混合列压缩级别，平均可节省 10 到 15 倍的存储空间；而真实客户基准测试下的存储空间节省可达 204 倍。

即便平均存储空间节省量为 10 倍，也可减少甚至消除数年内购买新存储的需求。例如，实现 10 倍存储空间节省的 100 TB 数据库仅需使用 10 TB 的物理存储。由于现在有 90 TB 的可用存储空间，因此在相当长一段时间内可能不再需要购买存储。通过将每个数据库中 100 TB 的数据压缩到 10 TB 的实际磁盘空间，90 TB 的存储空间甚至还可再存储九个这样的数据库。

 

前提条件和步骤概述

仅 Oracle 存储系统支持混合列压缩。以下章节中的步骤概述如何配置 Oracle Database 以便与 Pillar Axiom 600 存储系统上的混合列压缩结合使用。无论是创建新数据库还是压缩现有数据库中的表，步骤大致相同。

Pillar Axiom 存储系统上的混合列压缩随 Oracle Database 11g 第 2 版一起提供。在 Pillar Axiom 存储系统上启用混合列压缩只有一个前提条件：您必须使用 Oracle 自动存储管理进行卷管理。

注：请参见“另请参见”章节，获取 Oracle 自动存储管理的更多信息。

要创建或使用数据库以利用混合列压缩，必须执行三个基本步骤：

  1. 将 Oracle Database 和 Grid Infrastructure 软件安装或更新到所需的补丁级别（详见下一节）。
  2. 创建或修改一个或多个具有正确属性设置的 Oracle 自动存储管理磁盘组，支持混合列压缩。
  3. 通过在新数据库或现有数据库中创建新表，在配置用于压缩的 Oracle 自动存储管理磁盘组上创建压缩数据。

以下章节将详细介绍这些步骤。

安装软件和补丁

  1. 使用补丁 10404530 和补丁 13041324 安装 Oracle Database 和 Grid Infrastructure 11.2.0.3。

    注：您也可安装补丁集更新 (PSU)，补丁 13923374 (Oracle Grid Infrastructure 11.2.0.3.3)，因为它包含混合列压缩补丁 (13041324) 和其他补丁。

  2. 同时将以下两个目录中的 OPatch 实用工具更新到 11.2.0.3 版：GI_HOME 和 DB_HOME。

创建 Oracle 自动存储管理磁盘组

要在数据库中启用混合列压缩，必须更改底层 Oracle 自动存储管理磁盘组的三个属性设置：

  • 属性 compatible.asm 必须设置为 11.2.0.3 或更高版本。
  • 属性 compatible.rdbms 必须设置为 11.2.0.3 或更高版本。
  • 属性 storage.type 必须设置为 AXIOM。

有关如何设置磁盘组属性的更多内容，请在本文档中查找对混合列压缩的引用。

以下步骤说明如何创建与混合列压缩兼容的 Oracle 自动存储管理磁盘组：

  1. 在 Pillar Axiom 存储系统上创建一组 LUN，并将它们映射到目标服务器。
  2. 必要时，重启服务器或重新扫描总线可以导入和创建 LUN 多路径设备。如果服务器上安装了 Oracle Pillar Axiom Path Manager，那么 Oracle Pillar Axiom Storage Services Manager GUI 将报告主机服务器上设备的原始磁盘名称，以供 Oracle 自动存储管理进行选择。可以对这些 LUN（磁盘）设备进行标记，以供 Oracle 自动存储管理进行选择。

    注：建议您将整个磁盘用作 Oracle 自动存储管理磁盘。无需明确地创建任何分区。

    例如，在 Oracle Linux 中，root 用户可使用以下命令将整个磁盘标记为 Oracle 自动存储管理候选磁盘：

    # oracleasm createdisk DATA01 /dev/mapper/2000b080000001269

    在 Oracle Solaris 中，root 用户必须运行以下命令将 Oracle 自动存储管理使用的每个设备的所有权更改为 oracle 用户和组，例如：

    # chown -L oracle:oinstall /dev/rdsk/c0t000B080001003904d0s2

    mpathadm list LU 命令还将列出多路径设备。

  3. 使用 Grid Infrastructure 11.2.0.3 asmca 工具，创建一个或多个冗余级别设为 External 的磁盘组。

    注：使用 Oracle Linux 时，必须（当前）将默认磁盘路径设置为 /dev/oracleasm/disks。否则，可能无法将磁盘正确识别为 Pillar Axiom 存储。

  4. 使用磁盘组的 set compatible 和 set attribute 命令设置兼容级别和存储类型。例如，清单 1 显示名为 DATA 的磁盘组示例。

    [Oracle @ myhost] $ export ORACLE_HOME=/u01/app/11.2.0.3/grid  
[Oracle @ myhost] $ export ORACLE_SID=+ASM
[Oracle @ myhost] $ sqlplus / as sysasm
SQL * Plus: Release 11.2.0.3.0 Production on Tue May 1 18:04:06 2012   Copyright (c) 1982, 2011, Oracle.  All rights reserved.    Connected to:  Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production With the Real Application Clusters and Automatic Storage Management options    
  
SQL> alter system set 'compatible'='11.2.0.3' scope=spfile sid='*';
System altered.
SQL> alter diskgroup DATA set attribute 'compatible.asm'='11.2.0.3';
Disk group altered.   
SQL> alter diskgroup DATA set attribute 'compatible.rdbms'='11.2.0.3';
Disk group altered. 
SQL> alter diskgroup DATA set attribute 'storage.type'='AXIOM';
Disk group altered.

    清单 1

    注：系统将检验磁盘组是否确实为 Pillar Axiom 存储。如果试图对非 Oracle 存储执行上一条 SQL 命令，您将收到类似如下内容的错误消息：

    ORA-15287: could not set disk group attribute storage.type due to incompatible disks  
ORA-15285: disk '/dev/mapper/XXXXXXXX' violates disk group attribute storage.type

创建压缩数据

剩余步骤用于处理数据库中的数据。无论您是为压缩数据创建新数据库还是在现有数据库中创建新表，基本要求完全一样。也就是说，无论在什么情况下，您都将使用与混合列压缩兼容的 Oracle 自动存储管理磁盘组上的表空间。

可以在现有磁盘组上创建混合列压缩的压缩表，也可以创建新磁盘组，具体取决于空间或操作上的考虑。这一步的关键是，数据库的兼容性设置必须与磁盘组一致。也就是说，您还必须将数据库兼容性设置为与磁盘组相同的版本，即 11.2.0.3 或更高版本。

最后，实际创建压缩数据的方法有多种。以下是使用混合列压缩创建压缩表数据的两个 SQL 语句示例。下面第一条命令将创建表的副本用于存档。第二条命令将使用“alter table move”方法直接压缩表数据（而非创建新表）。这将使用指定的压缩类型对数据进行“动态”压缩（适用于联机用例）。

SQL> create table MYDATA_COMP_ARCHIVE compress for ARCHIVE HIGH as select * from MYDATA;
SQL> alter table MYDATA move compress for QUERY LOW;

有关混合列压缩的详细介绍，尤其是表迁移方法和其他最佳实践，请参见白皮书：“Exadata 上的混合列压缩 (HCC)”。

支持混合列压缩的 Oracle 数据库备份将保留恢复时的设置。如果在 Oracle 源数据库上设置了 compatible=11.2.0.3，那么已安装相应补丁的目标在恢复时可使用混合列压缩。

如果要创建新数据库，可以使用 Oracle Database Creation Assistant (dbca)。使用 dbca 工具时，在设置数据库兼容性方面有“小窍门”。在执行第 6 步（共 12 步）时，可能会收到提示 Oracle 自动存储管理磁盘组与数据库兼容性不匹配的警告消息。要符合此要求并消除警告，可临时将存储类型设置为 File System，然后一直单击至第 9 步。单击 All Initialization Parameters 将 compatible 参数设置为 11.2.0.3。然后，返回第 6 步，照常进行，但这次需要将存储类型设置为 Oracle Automatic Storage Management。

另请参见

关于作者

Tom Luckenbach 从 1988 年开始涉足企业软硬件领域。在过去 10 年间，他重点关注企业存储解决方案。虽然并非出生在加利福尼亚州，但他将旧金山视作自己的故乡。他的妻子是出生在加利福尼亚州的一名作家，现在他们夫妻和三个孩子一起生活在北卡罗来纳州的达勒姆市。空闲时间他喜欢垂钓。

修订版 1.0，2013 年 2 月 27 日

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